2、如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中.假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取10 m/s2,物块可视为质点.则A碰撞前瞬间的速度为( ) A.0.5 m/s B.1.0 m/s C.1.5 m/s D.2.0 m/s
【答案】(1)50 N (2)0.45 m 【解析】 (1)设水平向右为正方向,当A与墙壁碰撞时,根据动量定理有 Ft=mAv1′-mA(-v1) 解得F=50 N. (2)设碰撞后A、B的共同速度为v,根据动量守恒定律有 mAv1′=(mA+mB)v A、B在光滑圆弧轨道上滑动时机械能守恒,由机械能守恒定律得 (mA+mB)v2/2=(mA+mB)gh 解得h=0.45 m
【答案】(1)50 N (2)0.3 m 【解析】 (1)A与墙壁碰撞过程,规定水平向左为正方向,对A由动量定理有: Ft=mAv2-mA(-v1) 解得F=50 N (2)A与B碰撞过程,对A、B系统,水平方向动量守恒有: mAv2=(mB+mA)v3 AB第一次滑上圆轨道到最高点的过程,对A、B、C组成的系统,水平方向动量守恒有: (mB+mA)v3=(mB+mA+mC)v4 由能量关系: (mB+mA)v32/2=(mB+mA+mC)v42/2+(mB+mA)gh 解得h=0.3 m.